Уменьшение выходного сопротивления УУ снижает зависимость выходного напряжения от изменения величины нагрузки, следовательно, можно утверждать, что ПООСН стабилизирует коэффициент усиления по напряжению при изменении нагрузки. Ранее были рассмотрены эмиттерный и истоковый повторители, в которых имеет место 100%-ная ПООСН (подразделы 2.8, 2.11), поэтому ограничимся иллюстрацией применения ПООСН — трехкаскадным интегральным усилителем с внешней цепью ОС (резистор R>ос, рисунок 3.4).
Рисунок 3.4. Усилитель с общей ПООСН
Возможность менять глубину общей ООС значительно расширяет сферу применения данного усилителя и делает ИМС многоцелевой.
3.4. Параллельная ООС по напряжению
Согласно элементарной теории ОС, параллельная ООС по напряжению (∥ООСН) не меняет коэффициент усиления по напряжению K>0 усилителя, но за счет изменения его входного сопротивления меняется сквозной коэффициент усиления K>E. В результате уменьшения входного сопротивления R>вх к входу усилителя приложится напряжение
U>вх = E>г·ν>вх,
где ν>вх — коэффициент передачи входной цепи УУ.
По аналогии с K>0ОС можно записать:
K>E ОС = K>E/(1 + βK>0) = ν>вхK>0/(1 + βK>0).
При глубокой ∥ООСН (βK>0 >> 1) получаем:
K>E ОС ≈ ν>вх/β.
Входное сопротивление усилителя с ∥ООСН определится как:
R>вхОС = R>вх/F>I,
где глубина ООС по току F>I=1+β>IK>I, β>I=I>ос/I>вых.
Величину выходного сопротивления УУ, охваченного ∥ООСН, можно приближенно оценить по уже известному соотношению:
R>выхОС ≈ R>вых/F.
Из изложенного следует, что ∥ООСН стабилизирует сквозной коэффициент усиления по напряжению при постоянном сопротивлении источника сигнала, уменьшает входное и выходное сопротивления усилителя.
Каскад на БТ с ОЭ и ∥ООСН представлен на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5. Усилительный каскад на БТ с ОЭ и ∥ООСН
При ∥ООСН выходное напряжение каскада вызывает ток ОС, протекающий через цепь ОС R>осL>осC>рос. Ранее (см. подраздел 2.6) рассматривалась схема коллекторной термостабилизации, работа которой основана на действии ∥ООСН. В данном же каскаде ∥ООСН действует только на частотах сигнала, что отражено на рисунке 3.5б.
Воспользовавшись рекомендациями подраздела 2.3, получим выражения для основных параметров в области СЧ. Для коэффициента усиления по напряжению получим:
т.к. S>0R>ос>>1, R>экв=R>к∥R>н. В большинстве случаев R>ос>R>экв, поэтому K>0 меняется незначительно. Само же изменение K>0 объясняется тем, что, в отличие от классической структуры УУ с ∥ООСН, в реальной схеме каскада нет столь четкого разделения цепи ОС и цепи прямого усиления.
Входное сопротивление каскада с ∥ООСН равно:
Обычно K>0>>g(R>ос+R>экв), R>ос>R>экв и K>0>>1, тогда
Выходное сопротивление каскада с ∥ООСН равно:
т.к. как правило S>0>>g и S>0R>г>>1.
Для определения параметров каскада в области ВЧ следует воспользоваться соотношениями для каскада с ОЭ (см. подраздел 2.5), принимая во внимание, что при расчете постоянной времени каскада τ>в следует учитывать выходное сопротивление каскада с ∥ООСН, т.е. R>экв=R>вых∥R>н и влияние ∥ООСН на крутизну — S>0ОС=S>0–1/R>ос.
Следует заметить, что существует возможность коррекции АЧХ (ПХ) в области ВЧ (МВ) путем включения последовательно с